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第20屆--民國69年

金屬晶體堆集模型的設計與製作

化學實驗課中,我們用通草球和牙籤所做的晶體堆集模型,因為容易鬆動而無法擴大,只是一兩個單位晶體拼湊,觀念仍然模糊不清,尤其是六方最密和面心立方的堆集更難由通草球和牙籤的模型中分辨清楚,即使有辦迭利用萬能糊把晶體結構擴大,由於結構的複雜,仍然令人眼花撩亂,對於老師所提到諸如單位晶體的位置,每種晶體間各層次的差異,晶體中原子的配位數以及單位晶體內的原子數等問題,甚難獲得具體的概念,因而減低了我們學習的興趣,於是我們建議老師能否將通草球著上顏色以便分層次,進而想到何不利用內裝燈泡的半透明塑膠球,不同頭色代表不同層次,固定在硬塑膠管的架構上,再配上打光閃動的效果,來辨認晶體的結構呢?如此不但能提高學生的學習興趣,而且能使晶體結構一目了然,解決一般學生對晶體堆集的模糊觀念,所以利用寒假時間,我們便在老師的指導下著手製作。

探討人造衛星之運行原理及月球儀之製作

自從人類出現於地球之上,就一直和月球一起生活。人類看到月球的盈虧才知道了年刀的過渡,潮水的漲退。人類一向敬月為神。因此常想到月球上去拜望拜望。人類之憧憬月世界的歷史業已很久。早在 1957 年,第一顆人造衛星「史潑尼克一號」(夥伴一號)便射入太空,環繞地球運接踵而至的是上百架的太空船,或載人,或無人,均一一進入太空。此種科學方面的新知一直困頓的我?例如:人造衛星何以能夠運打不墜?太空船如何脫離地球進入太空?又如何停駐在天上?它和火箭和飛彈的關係怎樣?等等。就此些問題,諧教於自然科教師,就在老師的指導下藉助幾個小實驗及製作了一些模型儀器,慢慢解開了懸疑許多的問題。

氣壓和天氣

五下的自然課本中有說:「氣壓和天氣的關係非常密切,高氣壓來了天氣會變冷,穗定後天氣會轉好。知道了氣壓的高低變化,就可預測天氣。」這一段話我們始終不了解其中的意思,於是就展開了下列的探討活動。

多用日晷儀

利用地面竿影的移動設計日略,使學生實際觀測,對地球的自轉、公轉與時刻之相互關係,有更完整的觀念,深入之了解,有興趣於觀察自然現象的奇觀,探求宇宙的奧秘,提高科學教育之效能。但是一般日晷只能觀測時刻,又如觀測太陽的高度(仰角),需另行觀測;擬知世界重要都市時刻又需查閱世界地圖或時刻換算,不勝其煩。為了同時達到這些多功用目標,且富有啓發性,構思新穎,有效的日晷儀,對科學教育之推行,必有所裨益,才有本設計。

把鄉土廢物搬到學校來

我們住在海邊,在大有為政府的照顧下養殖技術不斷提高牡蠣產量加倍的增多后居民衣足食。百年前用珊瑚礁石所砌成的「峔岵厝」遭斥除的噩運,蓋起了混凝土的樓房,然而大量的蚵殼與珊瑚礁石堆棄路旁,或空地形同廢物,垃圾帶給了欣欣向榮的漁村莫大的困擾,於是著手研究,在老師的指導下,做進一步的利用它。

竹林地區氣象與稻作研究

本校自設見童氣象台至今已有九年(六十年一月一六十八年十二月)老師每年除教導我們學習氣象基本知識,使用氣象儀器外,每日作定期氣象觀測,並保存所觀測的資料,同時把所觀測的氣象資料加以分析,在氣象變化的特性中我們發現了正確的自然科學研究方法,激起我們同學對氣象問題研究的濃厚興趣,而且本校多數的同學家長均以務農為生,因此為了更進一步發揮自然科學教育的實用性,所以我們調查了學校附近地區的稻作狀況,以研究「氣象變化與稻作的關係」為主題使研究結果直接提供社區發展,使社區家長們也能分享研究的成果。

酒之核磁共振光譜定量法研究及假酒之鑑別方法

分析化學在工業上,扮演很重要的角色,尤其對產品品質的管制與檢驗,如果分析不確實,可能造成嚴重的傷害和損失;如去年年底彰化所發生的米糠油中毒事情,又最近假酒充斥市面,有些竟以工業酒精為原料,而使一人死亡二人失明之事情,其甲醇含量竟高達百分之廿九,因此必須找出簡便之檢驗法,以便辨認,使之不致造成不幸。因此有一種快速而且準確的分析儀器是很重要的,目前用於定量分析最普遍的儀器有氣相色層分析儀受到物質沸點的限制,即沸點太高或易受熱分解的物質,不能使用;而液相色層分析儀較耗費時間,而且這兩種儀器都是以物質之分子特性來感測,因此化合物之性質很接近,將無法分辨;而核磁共振光譜儀,是利用分子內之原子在不同環境下,有不同之磁場來感測,囚此其準確性較高,也不受沸點的限制,只要找到適當的溶劑,使之成透明溶液,即可測定,而且時問也較短,這種義器在國內尚未被廣泛應用,而只在研究機構或大學裹從事研究的先生們較常用;因此將核磁共振光譜儀應用於定量分析方面,以酒為樣本作一研究;並將假酒之鑑別,以核磁共振光譜方法及化學方法作一介紹。

有趣的小白鼠

在肉價下跌的這段日子裹,有很多人家都買了許多的豬肉來灌香腸或醃臘肉,我家也不例外;有一天,媽媽發現香腸掉到地上,仔細一看原來是被老鼠咬的,我心想:媽媽把香腸掛在竹竿上 〞 難道老鼠會爬竹竿嗎?為了探討這個間題,便到學校請問老師,於是在老師的輔導下,展開了「小白鼠」的研習活動。

蘭陽地區土壤酸鹼度之探討

我家後面右一塊地勢較為低窪的空地,一直未被利用,幾年來都被當作污泥,穢物的堆積所,以致於雜草蔓生。直到去年夏天,不知何處運夾一大批的泥土,(我想八成是河底剛挖起來的)掩埋了大半的空地,從此再也長不出雜草了。我當時覺得很奇怪,首先懷疑是不是泥土的土質問題,後來經過觀察和比較,發現土質並非主要因素於是就跟幾位志同道合的同學開始查書,請教老師,終於引出了跟植物生長關係最為密切的”土壤酸鹼度問題”並且展開對蘭陽溪以南地區土壤酸鹼度的性質做了一番淺略而有系統的調查實驗。

電路之模擬解析板

電路之種種物理原理,僅由虛無的想像,配合推論,加以瞭解。固然都有客觀的實驗作為論證的依據,然而這些實驗若不是儀器複雜,操作不易,(勿密立根油滴實驗以驗證基本電荷之存在)就是間接推論(如以熱力學方式測定電動勢),部不是簡潔明快的方式,使學生對電路有一清晰的概念。為了教學上的方便及基本理念的灌輸,擬以此解析板解說電池,電位差、電阻、電流、電流計……等之基本意義,也進一步表現電阻定律、歐姆定律、電阻之串,並聯等定律,以期學生能以最簡單、直接之方法全盤了解這些物理量間之關係。